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大量先进纤维增强树脂基复合材料结构在航空航天等领域的广泛应用对复合材料的性能特别是导电性能提出更高的要求。如何高效低成本地研制高性能的结构-导电复合材料，以及提升飞行器的抗雷击和电磁干扰性能，是目前复合材料领域的一个十分重要的研究课题。本文重点结合航空航天领域对复合材料的应用需求，从对基体树脂、增强体纤维和层合板结构三个方面进行导电改性，对国内外结构-导电复合材料领域的研究进展进行综述。特别地，对新型碳纳米材料、碳纳米管和石墨烯在复合材料结构导电性提升方面的研究和应用进行了分析。将基体树脂改性和结构改性结合有望实现复合材料力学性能与电导率的良好匹配。
催化阻燃体系具有添加量低、成炭效率高、高温下炭结构稳定等特点，对其作用方式及机理的研究日益成为阻燃领域的热点。本文综述了近年来国内外催化阻燃聚合物体系的研究现状和发展动态，重点介绍了金属氧化物、碳材料、金属盐、蒙脱土、分子筛和磷酸硼等在催化阻燃聚合物体系中的应用研究进展，并对金属化合物等固体酸催化剂和碳材料在凝聚相催化聚合物体系成炭的催化作用机理进行了阐述，最后指出坚持发展以石墨烯为代表的新型碳材料，实现催化阻燃剂超细化和有机化是未来催化阻燃聚合物体系的发展方向。
正极材料性能对锂离子电池的发展和应用有着关键作用，但是其结构相变、电导率低及电解液副反应等不利因素仍制约电池性能的进一步提高，而包覆是解决这些问题的有效手段之一。本文重点介绍表面包覆对锂离子电池正极材料性能的影响，总结了各类包覆材料的研究进展，阐述了包覆材料的改性机理，并提出正极材料包覆的未来发展趋势，包括继续寻找性能优良的包覆材料，深入探讨包覆机理，以及进一步优化包覆工艺等。
CNT纤维是由沿轴向排列的高度取向的数十万根碳纳米管加捻组装而成。以实验方法研究CNT纤维在拉伸载荷与电流共同作用下的力学性质。实验结果表明，电流的引入会使纤维的模量和断裂强度显著降低。纤维在有电流通过时会产生轴向电致收缩力，电流强度越大，电致收缩力越大，在5mA时的收缩力约为2.5mN。将纤维轴向拉伸到2%应变，经过应力松弛使载荷趋于平稳后，首次通入电流或加大电流的强度，发现纤维的张力明显下降，主要原因是纤维模量变化引起的应力下降大于电致收缩力。在一定强度的电流下将纤维轴向拉伸到2%应变，经过应力松弛使载荷趋于平稳，然后改为通入相同强度的交流电流时，发现电致收缩力的响应很敏捷，当交流电流变化400个周期后，电致收缩力依然展现出较好的变化规律，这可使得CNT纤维作为新型电致驱动材料。
通过煅烧处理和沉淀反应合成以Ag纳米粒子为电子媒介的Z-型光催化剂Ag2CO3/Ag/g-C3N4。在可见光照射下，降解RhB评价Ag2CO3/Ag/g-C3N4复合物的光催化活性。结果表明：Ag2CO3/Ag/g-C3N4样品显示出比纯Ag2CO3和g-C3N4更强的光催化活性，当g-C3N4与Ag2CO3/Ag质量比为20%时，复合物呈现出最好的光催化性能，这归因于在Ag2CO3和g-C3N4间形成的Z-型异质结构，其有效促进电子转移速率和光生电子-空穴的分离。Z-型异质结构扩展了可见光吸收波长范围（从450nm到670nm），这是由于Ag纳米粒子表面离子共振的结果。捕获实验证实，在光催化降解RhB反应中，·O2-和空穴h+是主要活性物质，·OH是次要活性物质，并提出了增强光催化活性的机理。
采用化学液相沉积法制备MWNTs/Fe2O3，以偏二甲肼（UDMH）废水为目标降解物评价MWNTs/Fe2O3的光催化活性。利用XRD，TEM，UV-vis，FTIR，TG-DSC和拉曼光谱考察MWNTs在复合材料中的作用机理。结果表明：MWNTs会影响Fe2O3的吸附能力和光催化能力，当MWNTs与Fe2O3质量比为1：2时，可以有效提高Fe2O3光催化降解UDMH的效率。MWNTs的量和Fe2O3的晶型之间存在定量关系，当MWNTs与Fe2O3质量比大于5：1时，Fe2O3由α型转化为γ型。MWNTs的引入拓展了Fe2O3的光响应范围。MWNTs和Fe2O3之间接触"紧密"，有良好的交互作用和较强的结合作用，并且它们之间形成了Fe-O-C化学键。光照下，MWNTs充当光敏剂通过Fe-O-C键将电子转移到Fe2O3上，减少电子-空穴对复合概率，从而提高光催化效率。
以碳纳米纤维为载体，采用液相共沉淀法制备MnO2/CNFs催化剂并将其应用于低温选择性催化还原（SCR）NO，利用BET，XRD，FESEM，EDS，TEM及XPS对催化剂的微观形貌、结构特征、元素组成以及价态分布进行表征。结果表明：催化剂的活性组分是MnO2，且以无定型态负载于CNFs表面。在80~180℃下进行低温脱硝活性的测试。当负载量为6%时，MnO2/CNFs催化剂的脱硝性能最为优异，在80℃时脱硝率就达到了65.25%，当温度升高至180℃时脱硝率达95.25%。无定型结构、良好的分散性以及较高的表面吸附氧含量是MnO2/CNFs催化剂具有优异低温脱硝催化活性的主要原因。本研究在未经过任何酸处理的情况下使MnO2负载在CNFs上，很大程度上减小了对环境的污染。
以SnCl4·5H2O为锡源，以不同氟的化合物如CF3COOH，HF和SnF2为氟源，采用溶胶-凝胶-蒸镀法制备不同氟源掺杂的SnO2（Fluorine-doped Tin Oxide，FTO）薄膜，主要研究CF3COOH，HF和SnF2不同氟源的掺入对薄膜的表面形貌、结构以及光电性能的影响，系统地探讨了其作用机制。结果表明：3种氟源制备的FTO薄膜表面形貌分别为不规则多边形状、棒状以及金字塔状，且均呈四方金红石型结构。3种氟源中，以SnF2为氟源的SnO2薄膜综合性能较佳，其方块电阻为14.7Ω/□，红外反射率为86.1%。不同氟源的掺杂机制主要是F-和SnO2晶粒间的键合方式不同，或生成氟锡化合物的难易程度不同，一次掺杂的氟源（SnF2）制备的FTO薄膜性能优于二次掺杂的（HF）以及间接性掺杂的氟源（CF3COOH）。
基于光纤光栅传感原理，设计、制造了一种玻璃纤维/环氧树脂复合材料基片式光纤Bragg光栅（FBG）传感器。该传感器采用玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板作为基板，干态玻璃纤维布作为覆盖层，采用真空辅助灌注液态环氧树脂的方法将FBG封装于底部基板与上层玻璃纤维布之间。在制备玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板的过程中，分别采用一次性完全固化和预固化的制备工艺。通过对比实验结果发现：当玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板采用一次性完全固化成型工艺时，传感器温度响应的线性度和重复性较差，相对重复性误差高达10.90%，线性拟合度仅为0.99871；当玻璃纤维/环氧树脂复合材料基板在光纤光栅封装之前采用预固化成型工艺、在封装完成后整体进行二次固化时，传感器温度响应的相对重复性误差仅为1.87%，线性拟合度为0.99998，应变灵敏度系数为0.05514nm/kg，温度灵敏度系数为0.02357nm/℃，是裸光纤光栅传感器温度灵敏度系数的2.4倍。
以钒钛磁铁矿为主要原料，利用选择性碳热原位还原技术真空烧结制备铁基摩擦材料，研究添加合金元素Ni（1%~4%，质量分数，下同）对铁基摩擦材料的微观组织、力学性能及摩擦磨损行为的影响。结果表明：烧结试样由铁基体、润滑相石墨和硬质相（主要为TiC）3种组元构成，其基体组织主要是层片状的珠光体，具有较高强度和硬度。与未添加Ni的试样相比，添加Ni对铁基摩擦材料的组织和性能有不同程度的促进作用。添加少量的Ni（1%~2%）能有效促进材料烧结致密化，材料中的孔隙细小且数量较少，硬质相和石墨均匀分布，硬度和摩擦磨损性能均随着Ni含量的增加大幅度提高。但当Ni含量超过2%时，烧结试样中出现较大的孔洞并且石墨与硬质相均出现偏聚，材料硬度逐渐降低，磨损率和摩擦因数均随Ni含量的增加而有所增大。综合而言，当Ni含量为2%时材料的组织结构和性能均达到最佳。
采用不同占空比（20%，30%，40%）对ZK60镁合金表面进行微弧氧化处理，利用体外模拟实验考察了镁合金在接骨板服役工况下的耐腐蚀性能和微动磨损特性。结果表明，经不同占空比微弧氧化处理后，镁合金的表面硬度和体液环境下的耐腐蚀性能接近，均显著高于镁合金基体。镁合金基体在接骨板服役工况下的微动磨损表面犁沟和腐蚀坑并存，磨损严重，磨损体积为13.1×106 μm3，而微弧氧化处理镁合金的微动磨损显著减轻，损伤以犁削效应为主，不同占空比处理所得镁合金的磨损形貌和磨损体积接近，随占空比增大依次为6.6×106，6.1×106，6.5×106 μm3。微弧氧化处理能显著提高ZK60镁合金在接骨板服役工况下的耐微动磨损性能，占空比对微弧氧化层的微观结构和微动磨损性能无显著影响。
将球磨改性的超微坡缕石/Cu复合粉体（超微P/Cu）作为添加剂加入150N基础油中，利用四球摩擦磨损试验机考察润滑油极压性能、载荷和速度对其减摩抗磨性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、X射线光电子能谱仪对钢球磨斑表面形貌和化学元素进行分析。结果表明：超微P/Cu能够提高基础油的摩擦学性能，其最大无卡咬合负荷PB值比基础油提高了26.3%，比超微粉体P和Cu单独作用提高了9.1%；载荷和转速影响超微P/Cu的减摩抗磨性能，当载荷为245N、转速为1200r/min时，超微P/Cu具有良好的减摩抗磨性能。超微P/Cu较佳的减摩抗磨机制，归因于复合超微粒子在摩擦表面生成了孔状结构的坡缕石自修复膜和铜的延展膜。
在改进后的四球摩擦磨损试验机上分别考察添加剂含量、载荷和电磁场强度对含硫代磷酸铵盐（T307）摩擦学性能的影响，用扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了磨斑的表面形貌及其表面典型元素的化学状态，并对摩擦学机理进行了探讨。结果表明：电磁场作用下，含T307润滑油中钢球的磨斑直径和油样的摩擦因数大于无磁场时的数值，这可能是因为电磁场不利于T307中P，S，O，N元素与金属表面的结合从而不利于金属表面生成摩擦化学反应膜；且电磁场会引起T307中的功能元素向金属基体扩散。并从添加剂的分子结构和所含的活性元素分析了电磁场的作用机理。
采用响应面法结合Design-Expert软件对一种有机高摩擦复合材料进行研究，在MMS-2A摩擦磨损试验机上测试材料的摩擦性能，并建立制备工艺参数与摩擦因数、比磨损率之间的二次回归模型。结果表明：二次回归模型的预测值与实验值之间的相关性可达91.97%与87.85%，具有较好的拟合精度；热压工艺中成型温度与成型时间具有显著的交互作用。通过金相显微镜、SEM、3D激光共聚焦显微镜、洛氏硬度计等对磨损表面进行形貌观察和磨损机理分析，发现成型压力、成型温度与成型时间影响复合材料的界面性能，致使摩擦材料表现出不同的摩擦磨损特性。由响应面法结合磨损机理分析得到该材料制备的最优工艺参数为：成型压力19~25MPa，成型温度165~174℃，成型时间18~22min。
利用OM，DSC，XRD及SEM等分析方法，研究了Mg含量对亚快速凝固方式铸造Al-Zn-Mg-Cu系合金组织和力学性能的影响。结果表明，提高Mg含量会使合金中非平衡共晶相数量和晶界面积增加，枝晶臂间距减小，晶粒相对细化。Mg含量提高使合金强度得到提高，但塑性下降。合金中Mg含量的增加还导致固溶处理后残余第二相的数量增加并降低均匀化效果。
采用原位热膨胀法，结合XRD分析研究不同Cr元素含量（1.0%，3.0%，5.0%，7.0%和9.0%，质量分数）的Ti5Mo5V3Al-Cr系合金在420，520，620℃时效过程中的相变化量与时间的关系。根据Johnson-Mehl-Avrami方程，拟合得到Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的相关动力学参数，建立该系合金的动力学方程。通过实验结果和理论计算结果，绘制Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的时间-温度-转变（TTT）对比曲线。结果表明：动力学方程计算结果与实验结果具有良好的一致性；1Cr和3Cr合金在实验温度范围内均具有较快的相变速率；5Cr和7Cr合金的等温相变对温度敏感，"鼻温区"在550℃左右；9Cr合金则在实验温度范围内均具有较慢的相变速率，无明显"鼻温区"。
采用Thermo-Calc热力学软件计算Fe-C伪二元系在不同铬含量（Fe-3.0% C-10.0% V-0.8% Si-0.8% Mn-X% Cr，X分别为2.0，5.0，10.0，质量分数，下同）下的垂直截面图和凝固过程中各相转变过程图。利用OM，SEM，EDS，XRD，DSC和耐磨实验等实验手段，研究铬对相图和凝固组织的影响规律。结果表明：随着铬含量的增加，相图共晶点和相区大小变化不明显。合金凝固过程中各相的转变测试温度与计算结果相接近。合金的凝固组织为α-Fe，MC和M7C3等相，铬主要分布在α-Fe和M7C3型碳化物中。随着铬含量的增大，MC的数量逐渐减少，M7C3数量逐渐增加，α-Fe数量基本不变。硬度随着铬的增加而显著增大，铬含量为10.0%时达到最高值67.0HRC。铬含量为5.0%时，其磨损失重最低，约为15.6mg，耐磨性最佳。
以8Cr4Mo4Ni4V轴承钢为研究对象，通过奥氏体等温保温实验，研究加热温度和保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响，采用平均截点法对不同热处理条件下的晶粒尺寸进行统计分析。结果表明：随着加热温度和保温时间的增加，奥氏体晶粒尺寸逐渐增大，当加热温度超过1100℃或保温时间超过120min时，实验钢晶粒开始发生显著粗化。当加热温度超过1150℃时晶粒已完全粗化。通过线性回归的方法，获得了8Cr4Mo4Ni4V轴承钢的奥氏体晶粒尺寸随加热温度和保温时间演化的数学模型，为指导航空轴承钢锻造与热处理过程提供理论依据。
通过设计TA1-X80爆炸复合板熔焊连接过渡层焊接材料及焊接工艺，结合复合板对接实验及接头组织、成分及性能测试实验，研究钛-钢复合板熔焊对接的过渡层焊接材料及工艺。结果表明：开Y型坡口并采用近钛层+近钢层双层过渡，且近钛层采用Ti-Ni-Al合金系、近钢层采用Ni-Cr-Fe合金系，可实现钛-钢复合板的冶金对接。焊缝组织由钛层粗大等轴晶逐渐转变为过渡层细小等轴晶或树枝晶，并与钢层组织相互交织连接；所得接头抗拉强度及屈服强度分别为501.1，373.0MPa，均达到了复合板接头等强匹配效果，塑/韧性稍有不足，需通过减小过渡层厚度、调整焊材中细化晶粒元素等改善焊缝塑/韧性。
通过超声辅助FeCl3/HCl混合溶液化学刻蚀、高锰酸钾钝化和超声沉积1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷（PFCPS），在AA6061铝合金表面构建一层超疏水转化膜。采用场发射扫描电镜、接触角测试及红外光谱分别表征该超疏水转化膜的微观形貌、疏水性能和化学成分。结果表明：铝合金经超疏水处理后，不仅其水接触角可达到153°，且具有较好的自清洁性、抗酸碱侵蚀能力、耐摩擦能力和抗腐蚀能力。相较于传统的静置法，超声制备的超疏水铝合金表面不仅可改善PFCPS在Al基体表面自组装的均匀程度，而且提高其与铝合金基体的结合力，形成具有良好防护性能的超疏水保护层。
以铝合金薄板在受载及盐水作用下可能存在的腐蚀加速问题为研究背景，用两点弯曲法探讨1.8mm厚5A06铝合金薄板在50℃的3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为，研究发现施加载荷可以促进铝合金薄板材料的腐蚀。对不同腐蚀时期的裂纹形貌、金相组织以及元素成分等进行分析发现：在盐水环境中应力载荷对材料腐蚀的促进体现在与腐蚀程度成正比的关系，受铝合金材料内固溶强化相的影响，材料阳极区优先溶解，形成点蚀坑；另外，应力载荷会导致铝合金薄板表面氧化膜撕裂，并促使腐蚀裂纹扩展。
